呂子平（中國(guó)電信集團(tuán)衛(wèi)星通信有限公司） 鄧中亮（北京郵電大學(xué)）

當(dāng)今世界，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)單獨(dú)建網(wǎng)、單獨(dú)運(yùn)行的“單打獨(dú)斗”時(shí)代已經(jīng)結(jié)束，必須融入天地一體化的信息系統(tǒng)才有出路，才有生命力。衛(wèi)星通信在物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算中可以發(fā)揮大作用，也應(yīng)該發(fā)揮大作用，必定會(huì)發(fā)揮大作用。

1 智慧的物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)的概念和基本特征

物聯(lián)網(wǎng)是“萬物溝通”的，具有全面感知、可靠傳送、智能處理特征的連接物理世界的網(wǎng)絡(luò)。它實(shí)現(xiàn)了任何時(shí)間、任何地點(diǎn)及任何物體的連接，相互之間進(jìn)行信息交換和通信；實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，達(dá)到人類社會(huì)與物理世界的有機(jī)結(jié)合；使人類可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，從而提高整個(gè)社會(huì)的信息化能力。

物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是我們即將面臨的又一重大歷史性機(jī)遇，其發(fā)展歷程可以分為基礎(chǔ)期、導(dǎo)入期、成長(zhǎng)期和發(fā)展期四個(gè)階段。在基礎(chǔ)期，開展基礎(chǔ)理論的研究；在導(dǎo)入期，由政府主導(dǎo)一些典型應(yīng)用示范；在成長(zhǎng)期，典型應(yīng)用的規(guī)模發(fā)展；在發(fā)展期，從典型應(yīng)用向普遍性應(yīng)用的規(guī)模發(fā)展。

第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3G）的出現(xiàn)將為物聯(lián)網(wǎng)提供更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、車載信息娛樂、遠(yuǎn)程信息顯示和多媒體內(nèi)容傳送等應(yīng)用可以充分利用高效的3G網(wǎng)絡(luò)，成為3G時(shí)代的創(chuàng)新業(yè)務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)

目前，在業(yè)界物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)大致被公認(rèn)為由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官，用于識(shí)別物體，采集信息，它包括二維碼標(biāo)簽和識(shí)讀器、無線射頻識(shí)別（RFID）標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、“全球定位系統(tǒng)”（GPS）等；網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦，用于將感知層獲取的信息進(jìn)行傳遞和處理，它包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心和信息處理中心等；應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會(huì)分工”，它是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)行業(yè)智能化。

信息獲取、信息傳輸、信息處理是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的3個(gè)主要環(huán)節(jié)，通信網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中傳輸環(huán)節(jié)的必要基礎(chǔ)設(shè)施，物聯(lián)網(wǎng)與通信網(wǎng)的融合發(fā)展，構(gòu)建天地一體的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)體系；通信網(wǎng)為傳感網(wǎng)應(yīng)用提供傳輸、控制和管理功能，離開通信網(wǎng)，傳感網(wǎng)將是孤立的信息采集點(diǎn)，不能進(jìn)行互通，難以形成規(guī)模應(yīng)用；通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)及其他移動(dòng)終端也可成為傳感網(wǎng)的傳感結(jié)點(diǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸主要包括三大網(wǎng)絡(luò)：地面有線網(wǎng)絡(luò)（包括地面電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)等）、地面無線網(wǎng)絡(luò)（包括地面移動(dòng)通信、地面廣播、其他無線通信等）以及衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)（包括衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信、衛(wèi)星廣播通信、衛(wèi)星移動(dòng)通信等）。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

目前，物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)已廣泛應(yīng)用于智能運(yùn)輸、公共安全、工業(yè)自動(dòng)化、供應(yīng)鏈、移動(dòng)銷售終端（POS）、電力、軍事、消防、數(shù)字化醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境保護(hù)、遙感勘測(cè)、智能建筑、石化、氣象、水務(wù)、金融以及煤炭等領(lǐng)域。主要應(yīng)用實(shí)例包括：

1）智慧城市。智慧城市的根本目標(biāo)在于使城市運(yùn)行更加安全、便捷、高效和綠色，其功能范圍覆蓋了城市的政務(wù)、經(jīng)濟(jì)和民生三大領(lǐng)域，衛(wèi)星通信手段可將智慧城市的覆蓋范圍大大延伸。

2）全球眼。中國(guó)電信從2003年9月開始正式推出運(yùn)營(yíng)級(jí)全球眼視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，提供基于有線寬帶、無線3G等多種接入手段的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集、傳送、控制、分析、管理等應(yīng)用，廣泛應(yīng)用于公安、保險(xiǎn)、環(huán)保、檢驗(yàn)檢疫等20多個(gè)大型行業(yè)，并拓展了商鋪等中小企業(yè)用戶；通過使用通信衛(wèi)星，可將應(yīng)用區(qū)域擴(kuò)展至森林、海洋、沙漠等常規(guī)通信網(wǎng)絡(luò)缺乏的地區(qū)。

3）水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。21世紀(jì)是人類深入開發(fā)利用海洋資源的世紀(jì)，海洋物理研究、數(shù)據(jù)采集、交通導(dǎo)航、資源勘探、污染監(jiān)控、災(zāi)難預(yù)防，以及對(duì)水下軍事目標(biāo)的監(jiān)測(cè)、定位、跟蹤與分類等，都迫切需要高度智能化、自主性強(qiáng)、分布式、全天候的信息采集、傳輸、處理及融合技術(shù)。

4）智能交通。利用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及地面通信／廣播網(wǎng)絡(luò)等設(shè)施實(shí)現(xiàn)車輛、船只、飛機(jī)的調(diào)度與指揮，減少交通負(fù)荷和環(huán)境污染、確保交通安全并提高運(yùn)輸效率。

物聯(lián)網(wǎng)概念圖

5）海洋漁業(yè)。漁船船位監(jiān)控指揮管理系統(tǒng)主要提供遠(yuǎn)海及近海漁船的位置監(jiān)控、緊急報(bào)警、區(qū)域報(bào)警、漁船出入港報(bào)告等服務(wù)。通過整合衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)等，構(gòu)建了統(tǒng)一信息管理、發(fā)布、共享平臺(tái)—北斗天樞運(yùn)營(yíng)服務(wù)中心，可向各級(jí)漁業(yè)管理部門、漁業(yè)公司提供海上漁船的監(jiān)控管理、遇險(xiǎn)救助、短信息互通等服務(wù)。

技術(shù)環(huán)節(jié)發(fā)展現(xiàn)狀

1）終端域。終端域能滿足部分應(yīng)用，以短距離為主，嵌入式基本實(shí)現(xiàn)，但功耗有待改進(jìn)；目前還存在多種技術(shù)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)；其成本問題已成為重要障礙因素。業(yè)界比較關(guān)注無線個(gè)域網(wǎng)（Zig Bee）和RFID，Zig Bee功耗低，成本低，組網(wǎng)方便，但缺乏安全規(guī)范及完善的標(biāo)準(zhǔn)；RFID成本高，無源單向，未來重點(diǎn)研究超高頻和有源RFID，推向民用。

2）網(wǎng)絡(luò)域。在帶寬、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面，網(wǎng)絡(luò)域基本能夠支撐。未來對(duì)于因流量的增加如何合理利用帶寬和網(wǎng)絡(luò)資源問題成為業(yè)內(nèi)關(guān)注熱點(diǎn)；支撐層從垂直向水平融合存在不足，需要搭建水平分層業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系；存在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）資源緊缺的問題。

3）應(yīng)用域。應(yīng)用域借助云計(jì)算等新的運(yùn)算處理系統(tǒng)來處理信息和輔助決策，需要解決復(fù)雜的應(yīng)用層語言環(huán)境及內(nèi)容管理等問題。

4）終端及網(wǎng)絡(luò)的融合。該環(huán)節(jié)必須實(shí)現(xiàn)傳感網(wǎng)和通信網(wǎng)的無縫連接，建立統(tǒng)一的協(xié)議棧。

5）網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用的融合。該環(huán)節(jié)需要解決上下文感知技術(shù)、信息和數(shù)據(jù)集成處理技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)需與云計(jì)算融合發(fā)展

未來的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)將構(gòu)建在融合基礎(chǔ)（云）設(shè)施之上，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生、分析和管理的數(shù)據(jù)將是海量的，需要可擴(kuò)展的巨量計(jì)算資源予以支持；而云計(jì)算能夠提供彈性、無限可擴(kuò)展、價(jià)格低廉的計(jì)算和存儲(chǔ)服務(wù)，滿足物聯(lián)網(wǎng)需求。物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)需求構(gòu)建方，云計(jì)算則是業(yè)務(wù)需求計(jì)算能力提供方。

2 虛擬的云計(jì)算

云計(jì)算的概念

云計(jì)算是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型，它將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)。云計(jì)算基于互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。

云計(jì)算是并行計(jì)算、分布式計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展，或者說是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)；同時(shí)也是虛擬化、效用計(jì)算、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺(tái)即服務(wù)、軟件即服務(wù)等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。

云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)由五部分組成，分別為應(yīng)用層、平臺(tái)層、資源層、用戶訪問層和管理層。云計(jì)算的本質(zhì)是通過網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)，所以其體系結(jié)構(gòu)以服務(wù)為核心。

云計(jì)算的特點(diǎn)包括：①虛擬化，可以看作是一片用于計(jì)算的云；②超大規(guī)模，服務(wù)器群；③按需服務(wù)，按需購買；④高可靠性，冗余副本、負(fù)載均衡；⑤通用性，支撐千變?nèi)f化的實(shí)際應(yīng)用；⑥高可擴(kuò)展性，靈活、動(dòng)態(tài)伸縮；⑦極其廉價(jià)，不再需要一次性購買超級(jí)電腦；⑧安全，擺脫數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵；⑨方便，支持多終端、數(shù)據(jù)共享。

云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)圖

3 大覆蓋的衛(wèi)星通信

衛(wèi)星通信的內(nèi)含

狹義的衛(wèi)星通信指地球上（包括地面和低層大氣中）的無線電通信站間利用衛(wèi)星作為中繼而進(jìn)行的通信?，F(xiàn)有的衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以分為以下幾類。

· 按照工作軌道區(qū)分：低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)、中軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)、高軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)；

· 按照通信范圍區(qū)分：國(guó)際通信衛(wèi)星、區(qū)域性通信衛(wèi)星、國(guó)內(nèi)通信衛(wèi)星；

· 按照用途區(qū)分：綜合業(yè)務(wù)通信衛(wèi)星、軍事通信衛(wèi)星、海事通信衛(wèi)星、電視直播衛(wèi)星等；

· 按照轉(zhuǎn)發(fā)能力區(qū)分：無星上處理能力衛(wèi)星、有星上處理能力衛(wèi)星。

廣義的衛(wèi)星通信則包含了衛(wèi)星通信、衛(wèi)星廣播、衛(wèi)星中繼、衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星遙感等，能夠高效整合現(xiàn)有的各類衛(wèi)星資源實(shí)現(xiàn)集通信、導(dǎo)航、廣播、遙感等于一體的衛(wèi)星云服務(wù)。

廣義衛(wèi)星通信的特點(diǎn)

（1）無時(shí)不在，無處不在

截至2012年4月1日，全球在軌運(yùn)行衛(wèi)星總數(shù)接近1000顆，如此龐大的衛(wèi)星云可以輕松實(shí)現(xiàn)全天候的全球覆蓋，能夠?yàn)橛脩籼峁r(shí)間和空間上雙重?zé)o縫的衛(wèi)星云服務(wù)，滿足各類應(yīng)用的需求。

云計(jì)算概念圖

（2）豐富的衛(wèi)星資源池

廣義的衛(wèi)星通信整合了各種可用的衛(wèi)星資源，在滿足系統(tǒng)多功能、大覆蓋的同時(shí)，最大限度地發(fā)揮了每個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)的性能，衛(wèi)星利用率顯著提高。此外，同類衛(wèi)星還可以形成資源池，能夠在系統(tǒng)內(nèi)部將豐富的衛(wèi)星資源進(jìn)一步優(yōu)化，從而為系統(tǒng)的不同應(yīng)用提供高效的服務(wù)。

衛(wèi)星云存在的問題

雖然衛(wèi)星云具有數(shù)目龐大的衛(wèi)星，但就目前而言，每個(gè)系統(tǒng)都需要單獨(dú)建網(wǎng)、單獨(dú)運(yùn)營(yíng)，無法實(shí)現(xiàn)高效的管理；在體制方面缺乏統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，相互獨(dú)立發(fā)展，用戶在使用過程中需要不同的終端來接入，因此各系統(tǒng)所發(fā)揮的效能并不高，無法滿足物聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算時(shí)代的需求。目前，實(shí)現(xiàn)真正的衛(wèi)星云服務(wù)需要解決多通信體制的融合，多系統(tǒng)資源的調(diào)度及重組，各系統(tǒng)不同機(jī)制的協(xié)調(diào)等問題。

衛(wèi)星通信與云計(jì)算的融合發(fā)展

衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以提升云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力。云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)需要處理大量的用戶數(shù)據(jù)，而衛(wèi)星通信系統(tǒng)也可以作為一種數(shù)據(jù)處理資源，輔助云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)，有效提升系統(tǒng)整體的數(shù)據(jù)處理能力。衛(wèi)星通信系統(tǒng)還可以為云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)提供通信服務(wù)支撐，為云計(jì)算資源之間的數(shù)據(jù)傳輸提供穩(wěn)定的通信。

4 物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算時(shí)代的衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

美國(guó)國(guó)際數(shù)據(jù)公司預(yù)測(cè)稱，2012年全球云計(jì)算服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約420億美元；而我國(guó)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的重視度也越來越高，2012年發(fā)布的《“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》將物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算工程納入了新興產(chǎn)業(yè)的20項(xiàng)重大工程之一。物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的飛速發(fā)展，對(duì)廣義上的衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)提出了更高的要求。

衛(wèi)星通信現(xiàn)狀

2011年我國(guó)民用衛(wèi)星通信廣播產(chǎn)業(yè)總體收入100億元左右（不包含衛(wèi)星制造與發(fā)射），主要由衛(wèi)星通信服務(wù)、衛(wèi)星電視廣播服務(wù)和衛(wèi)星地面設(shè)備制造三部分構(gòu)成。

衛(wèi)星通信覆蓋面積大，對(duì)地形和距離不敏感，不受地理環(huán)境、氣候條件和事件限制，為物聯(lián)網(wǎng)提供廣域甚至全球的信息采集和傳輸；衛(wèi)星通信具有全天時(shí)、全天候、全球覆蓋、高精度的特點(diǎn)，為物聯(lián)網(wǎng)提供精準(zhǔn)的位置、速度和時(shí)間等基本信息；利用星載的信息感知設(shè)備對(duì)觀測(cè)目標(biāo)和環(huán)境成像，是大范圍、高分辨率對(duì)物理世界進(jìn)行感知的主要手段，為物聯(lián)網(wǎng)提供廣域甚至全球地理和空間環(huán)境信息。

（1）衛(wèi)星通信接入網(wǎng)可以與觀測(cè)對(duì)象、數(shù)據(jù)采集終端組成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

現(xiàn)有全球覆蓋的低地球軌道衛(wèi)星，如“銥”（Irid ium）星、“全球星”（Globalstar）、“軌道通信”（ORBCOMM）系統(tǒng)都已兼具數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用；數(shù)據(jù)采集終端將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)由衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)送到衛(wèi)星通信關(guān)口站，再通過地面網(wǎng)絡(luò)傳送到用戶處理中心；用戶處理中心通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)也可以控制和管理數(shù)據(jù)采集終端；可廣泛應(yīng)用于氣象、林業(yè)、水利、國(guó)土、地震、環(huán)保、海洋、農(nóng)業(yè)、石油等行業(yè)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控。

（2）衛(wèi)星通信傳輸網(wǎng)可以作為對(duì)地面網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充、延伸、中繼和備用等

在地面網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋的情況下，通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)進(jìn)行中繼和傳輸；在地面網(wǎng)絡(luò)發(fā)生損毀情況下，衛(wèi)星通信可以用于地面網(wǎng)絡(luò)的備份，傳輸應(yīng)急救援相關(guān)的災(zāi)情、指揮數(shù)據(jù)等。

衛(wèi)星導(dǎo)航現(xiàn)狀

我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)經(jīng)過近20年的發(fā)展，市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，1998年后我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位市場(chǎng)以每年50%的速度遞增。據(jù)估計(jì)，到2020年導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)2600億元，總收益甚至可達(dá)4200億元。我國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)正處于一個(gè)從導(dǎo)入期向成長(zhǎng)期過渡的階段，且必將進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的快車道。有效地保證衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)和使用，不僅是一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)問題，更是具有很大的社會(huì)價(jià)值。經(jīng)過詳細(xì)的估算，到2015年我國(guó)“北斗”系統(tǒng)將形成價(jià)值1500億～2000億元的產(chǎn)業(yè)，2020年有望達(dá)到4000億元。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以為海、陸、空、天各類用戶提供位置、速度、時(shí)間等基本信息，具有全天時(shí)、全天候、全球覆蓋、高精度等特點(diǎn)。位置和時(shí)間信息是物聯(lián)網(wǎng)用戶必需的最基本信息。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)信息感知層的重要組成部分和最基本的信息資源，滿足物聯(lián)網(wǎng)感知層的各種需求，可以用于災(zāi)情預(yù)報(bào)、氣象監(jiān)控、林業(yè)監(jiān)控、船舶監(jiān)控、鐵路調(diào)度、水利監(jiān)控、車聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

“全球星”覆蓋區(qū)域圖

衛(wèi)星遙感現(xiàn)狀

據(jù)歐洲咨詢公司報(bào)告，2010年底全球天基對(duì)地觀測(cè)商業(yè)數(shù)據(jù)銷售收入達(dá)13億美元，其中高分辨率數(shù)據(jù)占72%。到2020年，全世界將有40多個(gè)國(guó)家擁有天基對(duì)地觀測(cè)能力，各國(guó)政府仍是商業(yè)數(shù)據(jù)的最大用戶；同時(shí)商業(yè)光學(xué)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星分辨率日益提高，雷達(dá)衛(wèi)星發(fā)展迅速，衛(wèi)星運(yùn)行方式從單星向衛(wèi)星編隊(duì)或星座方式發(fā)展，成像重訪周期和覆蓋范圍進(jìn)一步提高，實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)可靠性，促進(jìn)干涉測(cè)量技術(shù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用與發(fā)展。

衛(wèi)星遙感是物聯(lián)網(wǎng)全面感知信息中的重要部分，衛(wèi)星遙感海量數(shù)據(jù)的處理可以通過云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)完成；衛(wèi)星遙感對(duì)全球范圍進(jìn)行多層次、多視角、多領(lǐng)域的立體監(jiān)測(cè)，從而獲得地球資源、地貌、地質(zhì)、地理、地面與空間環(huán)境各種特定目標(biāo)（軍事設(shè)施、災(zāi)害地區(qū)等）的精確信息；衛(wèi)星遙感可以廣泛應(yīng)用于國(guó)土資源調(diào)查、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)林防護(hù)等。這些應(yīng)用有些屬于物聯(lián)網(wǎng)自身范圍，有些是為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供支撐。

衛(wèi)星應(yīng)用發(fā)展瓶頸

（1）缺乏統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，資源利用率不高

目前，雖然我國(guó)已擁有了自己獨(dú)立的衛(wèi)星通信系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感系統(tǒng)，但各系統(tǒng)間缺乏交互，彼此獨(dú)立發(fā)展，遵循不同的技術(shù)規(guī)范，在浪費(fèi)空間頻率資源與軌道資源的同時(shí)，給用戶接入帶來了不便，不能滿足物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算時(shí)代資源共享與高效利用的需求。因此，需要加強(qiáng)系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)，制定統(tǒng)一的規(guī)范和國(guó)家及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星資源的最大化利用。

（2）系統(tǒng)綜合服務(wù)能力有待提升

目前，我國(guó)的衛(wèi)星系統(tǒng)與國(guó)際先進(jìn)水平存在著較大的差距，在通信帶寬、定位精度、觀測(cè)分辨率等方面不能滿足物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算時(shí)代應(yīng)用服務(wù)的需求。同時(shí)，現(xiàn)有通信、導(dǎo)航和遙感三大系統(tǒng)仍獨(dú)立工作，沒有形成綜合服務(wù)的能力，即尚未實(shí)現(xiàn)云衛(wèi)星系統(tǒng)的組網(wǎng)及網(wǎng)間協(xié)同工作。

綜合的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)

（3）缺乏具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的兼容互操作型終端

目前，我國(guó)大部分終端產(chǎn)品的核心芯片和主板都嚴(yán)重依賴國(guó)外，缺少具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，同時(shí)也給系統(tǒng)的安全性帶來了巨大的隱患；此外，現(xiàn)有的接收終端都相對(duì)獨(dú)立，不同終端設(shè)備只能接入對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)，缺乏系統(tǒng)間的兼容互操作設(shè)計(jì)，不能滿足物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算時(shí)代的衛(wèi)星應(yīng)用需求。因此需要實(shí)現(xiàn)核心芯片與模塊的國(guó)產(chǎn)化，打破國(guó)外技術(shù)長(zhǎng)期壟斷的格局，同時(shí)開展基于云衛(wèi)星應(yīng)用的兼容互操作終端設(shè)備研發(fā)，推動(dòng)我國(guó)云衛(wèi)星應(yīng)用的發(fā)展。

5 發(fā)展建議

衛(wèi)星通信技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的各個(gè)層面，起著不可或缺、不可替代的作用。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算發(fā)展的需求，筆者建議：①加強(qiáng)頂層規(guī)劃，從廣義衛(wèi)星通信的角度出發(fā)，建立新的國(guó)際規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)機(jī)制間通信體制的融合及統(tǒng)一；②充分利用現(xiàn)有衛(wèi)星資源實(shí)現(xiàn)云衛(wèi)星服務(wù)，滿足資源的最優(yōu)調(diào)度和重組，提高衛(wèi)星利用率；③發(fā)展廣義衛(wèi)星通信系統(tǒng)下的終端設(shè)備研發(fā)，使未來的用戶能夠使用一套終端接入不同的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)不同的衛(wèi)星應(yīng)用，以滿足物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算時(shí)代用戶日益增長(zhǎng)的需求。